13 oktober 2010

Fysik

75åring: Ordet atom betyder odelbar. Det var den grekiska filosofen Demokritos som på gav den namnet efter hans teori, som var att att alla ämnen var uppbyggda av partiklar som inte kan sönderdelas. Fram till sluten av 1800-talet trodde man att atomer var odelbara, tills fysikerna lyckades motbevisa honom genom olika experiment. Genom det kunde man bevisa att en atom faktiskt består utav en atomkärna med elektroner som kretsar runt den. Man kan jämföra detta med vårt planetsystem, där atomkärnan är som solen och planeterna de elektroner som kretsar runt den. I atomkärnan finns det både protoner och neutroner, där protonerna är positivt laddade och neutronerna är neutrala. Det gör att själva atomkärnan blir positivt laddad. Atomkärnan är omgiven av elektroner som då kretsar runt atomkärnan. Beroende på hur många elektroner det är, bildas olika skal där ett visst antal elektroner kan befinna sig i varje skal. Eftersom en atom alltid innehåller lika många protoner som elektroner blir den alltid neutral. En atom kan alltså varken bli positivt eller negativt laddad. Ett sätt att se hur en atom är uppbyggd på är att man tittar på atomnumret och masstalet. Atomnumret berättar hur många protoner som finns i atomkärnan. Ett exempel är en syreatom, som innehåller åtta protoner. Alltså blir atomnumret åtta. Masstalet visar antalet protoner och neutroner som finns i atomkärnan. Det finns även andra typer av syreatomer som kallas isotoper. Isotoperna består fortfarande av samma grundämne och den enda skillnaden är antalet neutroner som ändras. Då antalet neutroner ökar, så ökar också masstalet, men själva atomen blir varken positivt eller negativt laddad. Atomnumret ändras inte alls, eftersom det inte tillkommer några fler protoner. De isotoper som har för mycket energi behöver då göra sig av med lite av den för att den ska komma i balans. Man säger då att atomkärnan sönderfaller och radioaktivitet bildas.

I ett radioaktivt ämne så sönderfaller inte alla atomkärnor samtidigt, utan det är slumpmässigt. Det går att beräkna hur fort det tar för ett ämne att sönderfalla och det gör man genom att beräkna ämnets halveringstid. Man räknar då ut hur lång tid det tar för hälften av att atomkärnorna att sönderfalla till det som då blir ett nytt ämne. Beroende på vilket radioaktivt ämne det är, kan halveringstiden vara väldigt olika. Vissa ämnen kan omvandlas på bara några sekunder medan andra omvandlas på flera miljoner år. Det är när atomen sönderfaller som en strålning sker från atomkärnan.
Det är alltså de ämnen som skickar ut sådan strålning som är radioaktiva. Det finns tre stycken olika sorters strålningar: alfastrålning, betastrålning och gammastrålning. Den strålning som vi har lättast att skydda oss emot är alfastrålningen. Alfastrålningen är inte särskilt stark och klarar inte av att tränga igenom våran hud. Det räcker bara med ett enda papper för att kunna skydda sig mot strålningen. Betastrålningen är däremot lite starkare och är tillräckligt stark för att tränga sig igenom huden. Där krävs det trä för att kunna stoppa strålningen. Den strålning vi människor knappt kan skydda oss mot är gammastrålningen. Det krävs ett tjockt lager med bly för att kunna stoppa strålningen, vilket gör att vi har extremt svårt att skydda oss mot den. Så hur upptäcker man strålningen? Man använder sig av en geigermätare, som kan känna av när atomer sönderfaller. Med hjälp av mätaren kan man också se hur stor radioaktiviteten är.
Vi människor utsätts en liten mängd strålning varje dag. Det är eftersom vår kropp klarar en viss mängd strålning som vi inte påverkas så mycket av det i vår vardag. Utsätts kroppen däremot för alltför mycket strålning så påverkas våra celler och vi kan bli allvarligt sjuka. Trots att strålning är väldigt farligt för kroppen, kan vi även använda det till vår nytta. I nuläget använder man strålning väldigt mycket inom sjukvården. När man bland annat ska röntga sig, använder man strålning som då går igenom kroppen. Man använder även strålning för att behandla cancerceller. Strålningen gör så att cancercellerna förstörs och dör ut. Men påverkas inte dom andra cellerna då? Vissa av de friska cellerna påverkas också men man försöker fokusera på det område där cancercellerna finns. Även om vissa av de friska cellerna påverkas, kan de återhämta sig rätt så lätt.
Idag har man en väldigt bra koll på hur vi hanterar de radioaktiva ämnena, men för ett tag sen visste man inte lika mycket. Den största olyckan som skett med radioaktiva ämnen är Tjernobylolyckan. Det var när man skulle testa reaktorn vid ett strömavbrott som reaktorn överhettade och exploderade i kärnkraftverket. Stora mängder av radioaktiv strålning spreds snabbt över området och sedan vidare över hela Europa. Den kraftiga strålningen som spreds, kom att ha väldigt stor påverkan på både levnadssättet framöver och hälsan. Man fick evakuera städer runt omkring Tjernobyl och troligtvis kommer man aldrig kunna bo i de städerna igen på grund av den höga radioaktiviteten i området. Den förstörda reaktorn brinner än idag och har nu sjunkit så pass nära grundvattnet att strålningen kan spridas ut i floden som ligger väldigt nära. Floden har i sin tur förbindelse med Svarta havet. Fortfarande vet ingen hur man ska stoppa läckaget eller hur man ska kunna stänga kraftverket på ett säkert sätt. En lösning på problemet väntas fortfarande, men det gäller att vi tar tag i problemet som annars kommer få väldigt stora konsekvenser. Än idag är det fortfarande många som har sjukdomar som är relaterade till strålningen. Med tiden har man lärt sig alltmer efter det som hände i Tjernobyl och våra kärnkraftverk i Sverige har idag ökat säkerheten för att något liknande inte ska hända.

6åring: Det var en grek som kom på att det fanns atomer runt omkring oss. Atomer finns precis överallt, både i din kropp men också i dina leksaker. Vi kan varken känna på eller se atomer med våra egna ögon, men dom finns där. En atom består först utav en atomkärna. Inne i atomkärnan så finns det något som kallas protoner. Protonerna behövs för att atomen ska fungera. Runt om atomkärnan finns det också något som kallas elektroner som också hjälper till att få atomen att fungera. Elektronerna ligger i olika banor som finns runt omkring atomkärnan. Det påminner om våran jord och att vi har en måne som snurrar runt jorden. Atomerna är förstås mycket mindre, eftersom vi inte kan se dom. Olika atomer kan också se väldigt olika ut. Vissa atomer har väldigt några elektroner runt sig medan andra kan ha jättemånga. Det finns även vissa ämnen som är ungefär som tvillingar. Dom är väldigt lika varandra, men fungerar på olika sätt. Eftersom dom är så lika kan man säga att som hör ihop som en familj. Det är i ett kärnkraftverk som som man har sönder atomerna. Det är nästan som att det är en bomb som sprängs, bara att vi inte kan se det eller höra ljudet. När atomerna går sönder så kommer det energi som vi kan använda oss av. Energin kan också vara farlig för oss. Det finns olika sorters strålar som är olika starka. En strålning kan vara lika stark som solen, medan den andra kan vara lika stark som en lampa. Får vi för mycket av strålningen, kan både människor och djur bli sjuka. Därför måste man ta hand om strålningen.
Man kan även räkna ut hur lång tid det tar för atomen att gå sönder. Om du till exempel bygger en snögubbe inomhus kan man se hur lång tid det tar för hälften av snögubben att smälta. På samma sätt mäter man hur lång tid det tar för atomen att gå sönder. Det kan ta olika lång tid beroende på vilken slags atom det är. Vissa atomer kan gå sönder på bara en sekund, medan det kan ta flera miljarders års för andra. Därför kan det finnas atomer som har funnits sen jättelång tid tillbaka i tiden.